По мере того, как планета нагревается, а леса горят, сможем ли мы высадить в них новые деревья, которые будут процветать в грядущие десятилетия?

Скалистые горы Колорадо. Шесть лет назад лесной эколог Марин Чамберс (Marin Chambers) с тревогой смотрела на горы: небо застилал гигантский шлейф дыма от крупнейшего в истории Колорадо лесного пожара. В июне она стояла среди обугленных древесных остовов в восьми километрах от эпицентра пожара, пытаясь понять, каким может стать лес в будущем.

Она коснулась пальцами мягкой хвои крошечной пихты, пробивающейся сквозь голую землю. «Меня это обнадеживает, — сказала исследовательница из Института восстановления лесов Колорадо (CFRI). — Пусть их немного, но они есть. И это радует. Я всегда высматриваю такие молодые ростки».

Однако нет никакой гарантии, что этот высокогорный лес, в котором раньше преобладали ель Энгельмана и пихта субальпийская, восстановится в прежнем виде. Многие ели погибли ещё до пожара, став жертвами нашествия жуков-короедов. Огромное пламя уничтожило большую часть уцелевших деревьев; пожар был настолько сильным, что на обширных участках выгоревшей территории (общая площадь которой составила 845 квадратных километров) не осталось ни одного живого дерева, а значит, не было и шишек, необходимых для появления следующего поколения леса.

Изменение климата может стать дополнительным препятствием для восстановления лесов. В прошлом году в Колорадо была зафиксирована самая тёплая зима за всю историю наблюдений, а уровень снежного покрова оказался тревожно низким. Летние температуры также неуклонно растут по мере глобального потепления. «Климатические условия сейчас совершенно иные по сравнению с тем временем, когда эти деревья только начинали расти, — отмечает Чамберс. — Поэтому главный вопрос заключается в том, как именно будут восстанавливаться эти леса».

Уже наблюдаются признаки того, что рассчитывать на естественное восстановление леса не приходится. Исследователи отмечают крайне слабое естественное возобновление растительности на многих участках лесов, сильно пострадавших от пожаров. Существуют опасения: если не принять дополнительных мер для приживаемости саженцев, бывшие лесные массивы могут превратиться в заросли кустарника или луга. Подобная экологическая трансформация чревата серьёзными последствиями для биоразнообразия, региональных водных ресурсов и способности ландшафта поглощать углерод, способствующий глобальному потеплению.

Чтобы предотвратить такие изменения, некоторые экологи предлагают прибегнуть к методу активного вмешательства, известному как «содействуемая миграция». Суть идеи заключается в том, что по мере потепления климата специалисты по лесному хозяйству будут высаживать саженцы, полученные из популяций, уже адаптированных к более высоким температурам. Например, саженцы можно перемещать из более тёплых низин на участки, расположенные выше в горах. По сути, эта стратегия призвана ускорить миграцию деревьев, помогая им «успевать» за меняющимися климатическими условиями.

«В целом, это весьма любопытная идея», — говорит Уильям Андерегг (William Anderegg), эколог из Университета Юты, изучающий влияние климатических изменений на леса. Однако, несмотря на свидетельства того, что естественное восстановление лесов в Колорадо и других засушливых межгорных районах западной части США идёт с трудом, проводилось мало исследований, призванных определить, какие стратегии посадки окажутся успешными в этом регионе, или выявить возможные непредвиденные последствия перемещения деревьев в новые условия — с иными типами почв, режимом осадков и набором вредителей.

Поэтому, когда улёгся пепел после катастрофического сезона лесных пожаров 2020 года в Колорадо (огнём было уничтожено 2700 квадратных километров — площадь, сопоставимая с территорией Люксембурга), Чамберс и её коллега по CFRI Камилла Стивенс-Руманн (Camille Stevens-Rumann) приступили к реализации проекта по испытанию деревьев на различных высотах.

На данный момент они высадили около 11 000 саженцев семи хвойных пород на 98 участках, пострадавших от пожаров, — от сухих предгорий хребта Фронт-Рейндж в Колорадо до субальпийских лесов, расположенных всего на несколько сотен метров ниже границы распространения древесной растительности. Пройдут годы, прежде чем учёные смогут определить, какие саженцы лучше всего пережили наиболее уязвимый начальный период роста. Тем не менее, этой весной исследователи отправились в горы, чтобы оценить состояние своих «подопечных» на раннем этапе. После необычайно тёплой зимы Чамберс было «очень интересно посмотреть, как обстоят дела у их саженцев, высаженных в 2025 году».

Когда этот тандем только начал работать в CFRI в середине 2010-х годов, деятельность института была сосредоточена главным образом на методах предотвращения катастрофических пожаров. Ситуация изменилась летом 2020 года, когда Колорадо столкнулся с сильной засухой, рекордной жарой и тремя крупнейшими лесными пожарами в истории штата — причём некоторые из них распространились на субальпийские зоны, которые обычно не горят. Самый масштабный из них, пожар «Кэмерон-Пик» (Cameron Peak Fire), начался в августе, а полностью локализовать его удалось лишь в декабре. «Это был безумный год», — говорит Стивенс-Руманн, директор CFRI и доцент Университета штата Колорадо, при котором действует институт.

Ещё до этих пожаров некоторые специалисты, отвечающие за управление государственными и частными земельными угодьями в Колорадо, задумывались о применении метода «управляемой миграции» (перемещения видов в более благоприятные для них условия). «Многие задавались вопросом: не стоит ли нам подстраховаться?» — вспоминает Чамберс. — «Мне часто задавали вопросы о том, что по этому поводу говорят последние научные данные».

Однако ей было не так уж много чего им рассказать, хотя сама эта идея обсуждалась уже десятилетиями. Еще в 1992 году двое учёных из Лесной службы США (USFS) призвали коллег испытать семена деревьев из более тёплых регионов — на случай, если они когда-нибудь понадобятся. «Если глобальное потепление пойдёт по прогнозируемому сценарию, естественное или искусственное восстановление лесов с использованием местных семян станет всё более сложной задачей», — писали Том Ледиг и Дж. Х. Кицмиллер (Tom Ledig and J.H. Kitzmiller) в журнале «Forest Ecology and Management».

Эта статья нашла живой отклик у Грега О’Нила (Greg O’Neil), специалиста по лесному хозяйству из Министерства лесов Британской Колумбии. В 2009 году он инициировал масштабный проект, в рамках которого саженцы высаживали на 48 участках по всей западной части Северной Америки — от Юкона до Северной Калифорнии. Он до сих пор направляет группы специалистов для сбора данных о выживших деревьях, но результаты проекта (которые ещё не были официально опубликованы) вместе с выводами менее крупных исследований уже повлияли на методы лесовосстановления в его канадской провинции.

По другую сторону границы — в США — другие специалисты также испытывали различные источники семян для лесовосстановления, особенно на Тихоокеанском Северо-Западе, где сосредоточена значительная часть лесозаготовительной промышленности, отмечает лесной эколог Кэтрин Нигро (Katherine Nigro), научный сотрудник Ок-Риджского института науки и образования, сотрудничающая с USFS. Однако, по её словам, «зачастую имеющиеся у нас экспериментальные посадки были заложены на участках, пригодных для промышленной заготовки древесины». «То есть речь шла скорее об оптимизации производства [древесины], а не о мыслях вроде: "О, а ведь здесь вообще может не остаться деревьев". Этот вопрос тогда особо не беспокоил».

После лесных пожаров 2020 года в Колорадо Кевин Цимлингхаус (Kevin Zimlinghaus), специалист по лесоводству из Лесной службы США (USFS) — ныне уже вышедший на пенсию, — увидел возможность изменить ситуацию. Он предложил Чамберс часть саженцев, заказанных им для посадки на землях национального леса, в надежде, что она сможет использовать их для проверки идей по адаптации к изменению климата, которые они ранее обсуждали. Проект, выросший из этого первоначального предложения, позволил в 2022 году высадить 3300 саженцев на участках, пострадавших от пожара «Кэмерон-Пик» (Cameron Peak Fire). В 2025 году команда взялась за титанический труд по высадке еще 7700 деревьев, используя семена, собранные на разных высотах для каждого вида, и расширив географию работ на другие выгоревшие территории.

Испытываемые виды деревьев произрастают в различных климатических зонах. Ель Энгельмана (Picea engelmannii) и пихта субальпийская (Abies lasiocarpa) — это виды, приспособленные к высокогорью. Сосна скрученная широкохвойная (Pinus contorta) растёт на средних высотах. Псевдотсуга Мензиса (Pseudotsuga menziesii), сосна жёлтая (Pinus ponderosa) и сосна съедобная (Pinus edulis) обычно встречаются ниже. А один вид — сосна гибкая (Pinus flexilis) — растёт в широком диапазоне высот.

Выжженная земля

За последние несколько десятилетий в западной части США всё большие площади охватывают сильные лесные пожары. Огонь, распространяющийся с такой высокой интенсивностью и скоростью, что уничтожает большинство деревьев, замедляет процесс естественного восстановления леса, поскольку многим хвойным породам для засеивания следующего поколения необходимы живые деревья. В данном контексте под ежегодной потребностью в лесовосстановлении понимается площадь сильно пострадавших от пожара земель, удалённых более чем на 100 метров от жизнеспособного источника семян.

 

Томас Веблен (Thomas Veblen), лесной эколог и почётный профессор Университета Колорадо в Боулдере, чьи исследования давно вызывали опасения по поводу будущего лесов Скалистых гор, приветствовал новую инициативу. По его мнению, давно пора всерьёз рассмотреть возможность «управляемого перемещения» видов (assisted migration) как инструмента лесоуправления. «У нас есть убедительные доказательства того, что мы теряем наши леса», — говорит он.

В июне, когда Чамберс и Стивенс-Руманн посещали один из своих высокогорных участков (на высоте 3100 метров), неподалеку возвышались заснеженные пики. За типичную зиму здесь выпадает более пяти метров снега, что делает этот район настоящей Меккой для любителей бэккантри-лыж. В соседнем водосборном бассейне берёт начало могучая река Колорадо.

После прошлогодней зимы снега осталось мало: в апреле его запас по всему штату составлял лишь 22% от медианного значения за последние 30 лет. Однако о том, сколько снега обычно выпадает в этих краях, можно было судить, глядя на высокую измерительную веху, за которой исследователи наблюдают с помощью камеры для оценки снежного покрова. Рядом Мэдди Уилсон (Maddie Wilson), магистрантка Стивенс-Руманн, занималась замерами группы саженцев; каждый из них был высажен в пределах квадрата со стороной 1 метр. Некоторые из этих видов были новыми для данной высоты.

«Этот саженец выглядит просто отлично», — сказала Уилсон, зафиксировав высоту 62 сантиметра у пихты Дугласа, высаженной командой в 2022 году. На очереди была сосна желтая (пондероза). «Высота этого экземпляра — 46 сантиметров», — отметила она; почти полметра — верный признак того, что дерево хорошо прижилось.

На данный момент команда установила, что практически все виды, высаженные здесь в 2022 и 2025 годах, успешно развиваются, несмотря на холодные зимы (исключение составляет лишь сосна однолистная, или пиньон). Снежный покров, укрывающий эту местность большую часть зимы, вероятно, служит теплоизоляционным слоем, защищая молодые, уязвимые деревья от суровых морозов и сильных зимних ветров.

Саженцам также могут быть полезны последствия пожара. Этот участок пострадал от сильного возгорания: уцелело крайне мало деревьев (или не осталось вовсе), способных дать начало естественному восстановлению ели Энгельмана и пихты субальпийской. Однако отсутствие сомкнутого полога леса и обугленная кора стоящих сухостоев способствуют таянию снега, благодаря чему весна для местных саженцев наступает раньше. Так, на южных склонах, подобных этому, снег тает на 71% быстрее, чем на соседних участках, не затронутых пожаром; к такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в 2024 году в журнале «Water Resources Research» на основе анализа данных со снегомерных камер.

«Думаю, для видов, обитающих на небольших высотах, более ранний сход снега идет на пользу, поскольку это удлиняет вегетационный период», — сказала Стивенс-Руманн, осматривая высаженные растения. Напротив, саженцы, высаженные на соседних участках, которые пострадали от огня не так сильно и где сохранился древесный полог, продемонстрировали более высокую смертность — особенно это касается сосны жёлтой и псевдотсуги Мензиса. Эта разница позволяет предположить, что даже у самых разрушительных пожаров есть положительная сторона: они могут облегчить перемещение видов, характерных для низкогорья, на более высокие отметки. «В каком-то смысле, я думаю, это благоприятно сказывается на возможности перемещения видов», — отмечает Стивенс-Руманн.

Совсем иная, менее обнадёживающая картина наблюдалась на более низком и сухом участке в 30 километрах к востоку, где исследователи высадили те же семь видов. Чамберс и Стивенс-Руманн потратили несколько минут на поиски группы саженцев, высаженных в овраге в прошлом году. «Вот два, которые кое-как держатся», — заметила Стивенс-Руманн, вглядываясь в тонкие, слабые стебельки. — «А эти — погибли». Помолчав немного, она добавила: «Там ещё несколько мёртвых пней».

До того, как по этой местности прошел пожар «Кэмерон-Пик», овраг был покрыт сосной жёлтой — видом, приспособленным к выживанию в сухих ландшафтах, подверженных частым пожарам. Толстая кора помогает этим деревьям выдерживать низовые пожары умеренной интенсивности, и многие погибшие здесь деревья (некоторые из них достигали более 30 метров в высоту), вероятно, пережили предыдущие возгорания. Однако на фоне усиливающихся изменений климата экосистемы с преобладанием сосны жёлтой в некоторых районах Колорадо находятся в крайне тяжёлом состоянии.

Например, в ходе исследования, проведенного в 2017 году, Веблен и его бывшая аспирантка Моника Ротер (Monica Rother) извлекли из почвы 372 молодых дерева сосны жёлтой (Pinus ponderosa), росших на высоте около 2000 метров. Они тщательно изучили каждое дерево, чтобы точно определить год его прорастания. «Это весьма трудоёмкий процесс, требующий выполнения множества поперечных срезов — от корня до ствола», — поясняет Веблен. Полученные данные показали, что в период с 1988 по 2011 гг. показатели приживаемости всходов были крайне низкими в большинстве случаев. Лишь в отдельные влажные годы наблюдались всплески выживаемости молодых деревьев. Кроме того, многочисленные исследования, проведённые в предгорьях Скалистых гор, поросших сосной жёлтой (в районах городов Боулдер и Форт-Коллинс), зафиксировали тревожно низкие темпы естественного возобновления леса после пожаров.

Хотя овраг, где Стивенс-Руманн обнаружила погибшие саженцы, находился на большей высоте (2400 метров), чем большинство участков, изучавшихся Вебленом и Ротер, её команда фиксирует столь же низкие темпы естественного возобновления леса. Не лучше обстоят дела и с экспериментальными саженцами. Если часть деревьев, высаженных в 2022 году, прижилась, то из посадок 2025 года пережить первый год удалось лишь единицам. «Падение выживаемости с 50% до 10–20% — это очень плохой показатель», — констатировала она, осматривая экспериментальные посадки.

В этом году команда наблюдала столь же неутешительные результаты и на участках, расположенных на меньших высотах; Стивенс-Руманн полагает, что причиной тому стал необычайно низкий уровень снежного покрова прошлой зимой. Вероятно, большую часть зимы земля оставалась оголённой, из-за чего саженцы могли пострадать от резких похолоданий. Отсутствие снега могло создать проблемы и с наступлением весны: почва на этом и без того сухом участке пересыхала ещё быстрее обычного. Корни саженцев недостаточно длинны, чтобы доставать влагу из глубоких слоёв почвы, отмечает Стивенс-Руманн, «поэтому приходится рассчитывать исключительно на влагу в верхнем слое грунта».

Исследователям тяжело смириться с гибелью такого количества саженцев, высаженных в 2025 году: на этом сбор данных обрывается, и проследить дальнейшую судьбу этих деревьев уже не удастся.

Впрочем, даже те деревья, которые погибают в раннем возрасте, дают важную информацию для планирования будущего восстановления лесов, отмечает Чамберс. «Я сотрудничаю со многими специалистами-практиками, занимающимися лесовосстановлением, и именно с такой реальностью они сталкиваются в своей работе», — говорит она. Это ставит перед нами насущный вопрос о целесообразности восстановления лесов в их прежнем виде: «Стоит ли использовать тот же генетический материал на этих территориях? Будет ли это лучшим вложением ресурсов?»

Над этим вопросом всё чаще задумываются учёные и специалисты по управлению природными ресурсами в западной части Северной Америки, бьющие тревогу из-за угрозы, которую изменение климата представляет для лесов региона. «Мы не можем просто сидеть сложа руки и ждать, пока природа сама о себе позаботится, — утверждает О’Нил. — Ситуация действительно серьёзная».

В провинции Британская Колумбия, где ежегодно высаживают около 230 миллионов саженцев, уже активно применяют метод «управляемой миграции» видов. В 2023 году Министерство лесного хозяйства ввело правило, согласно которому планирование посадок должно осуществляться с помощью перспективного инструмента — системы перемещения семян с учётом климатических факторов; она сопоставляет источники семенного материала с потенциальными участками для высадки, опираясь на ряд климатических показателей. По словам О’Нила, этот план был разработан на основе данных примерно 150 исследований, проведённых в провинции, причём некоторые из них начались ещё 60 лет назад.

Однако даже при наличии таких данных было непросто определить, на каком расстоянии от привычных климатических условий следует высаживать саженцы, ведь деревья живут очень долго. Лесовод может посадить дерево сегодня, и теоретически через 50 лет оно будет оптимально приспособлено к местному климату. Но существует риск, что в нынешних климатических условиях саженец просто погибнет.

О’Нил отмечает, что в итоге он и его коллеги решили не выводить уязвимые саженцы слишком далеко за пределы их «зоны комфорта». По его словам, высаживаемые сегодня деревья должны быть оптимально адаптированы к прогнозируемым местным климатическим условиям к тому моменту, когда пройдет четверть их «ротации» — так в лесном хозяйстве называют период до момента, когда планируется их вырубка.

Соломон Добровски (Solomon Dobrowski), специалист по ландшафтной экологии из Университета Монтаны, отмечает, что Британская Колумбия «значительно опережает других в понимании принципов лесоводства, адаптированного к изменению климата, и внедрении научных данных в свою политику».

Правительство США, управляющее примерно 100 миллионами гектаров лесных угодий, пока воздерживается от введения обязательных требований по «содействуемой миграции» видов (перемещению растений в новые районы в ответ на изменение климата). Вместо этого, специалистам, планирующим лесовосстановление на землях национальных лесов, предоставлено право самостоятельно выбирать наиболее подходящие источники семян с учётом конкретных условий. В ближайшие годы этот подход вряд ли изменится, однако Лесная служба США (USFS) работает над обновлением руководства по лесоводству, которое будет содержать более конкретные рекомендации касательно содействуемой миграции, — об этом сообщил Майкл Батталья (Michael Battaglia), научный сотрудник Исследовательской станции Скалистых гор при USFS.

Ещё одна проблема заключается в том, что темпы производства саженцев не поспевают за спросом в США. В отчёте Лесной службы США (USFS) за 2022 год отмечалось, что за предыдущее десятилетие «ежегодно удовлетворялось лишь шесть процентов потребностей в посадке деревьев на территориях, пострадавших от пожаров». Ситуация с дефицитом, вероятно, значительно усугубится в западных штатах, поскольку масштабы и частота сильных пожаров продолжают расти (см. график выше). В исследовании 2024 года, опубликованном в журнале «Frontiers in Forests and Global Change», Добровски и его коллеги подсчитали, что к 2050 году ежегодная потребность в восстановлении лесов, уничтоженных сильными пожарами, более чем втрое превысит исторические показатели.

Законодатели предпринимают шаги для расширения возможностей по выращиванию саженцев, однако Добровски отмечает, что создание необходимой инфраструктуры и подготовка кадров — для сбора семян в лесах, их выращивания в питомниках и последующей высадки — требуют времени. «Нельзя перестроить цепочку поставок в одночасье».

Чамберс размышляла об этих ограничениях, идя по выгоревшему лесу, напоминавшему море обугленных деревьев. «Я, безусловно, горячая сторонница сохранения лесов, поэтому мне хочется, чтобы деревья вернулись туда, где они росли раньше. Но мы ведь не можем восстановить лес повсюду, верно? Это просто физически невозможно».

Она понимает, что специалистам по управлению лесным хозяйством придётся принимать ряд непростых решений, взвешивая различные факторы: где и как проводить посадку, а где позволить природе идти своим чередом. «Хотим ли мы, чтобы на этом участке снова появился лес? — задается она вопросом. — Если да, то какой именно? И зачем он нам нужен?»

По словам исследовательницы, субальпийская зона в окрестностях Чамберс — отличный пример леса, восстановление которого стоит сделать приоритетной задачей. Ели и пихты, имеющие характерную коническую форму, лучше всего защищают снежный покров от Солнца. Это важно, поскольку такая защита обеспечивает постепенное таяние снега и сток воды весной, что стабилизирует водные ресурсы. Однако без активной высадки деревьев эти виды могут не восстановиться в прежнем виде. «Для меня субальпийская экосистема — это место, где выпадает основная часть осадков, поэтому, если рассматривать ситуацию с точки зрения ценности этой экосистемной услуги, я считаю это крайне важным», — говорит она.

Чамберс надеется, что исследование, разработанное ею совместно со Стивенс-Руманн, в конечном итоге поможет определить оптимальные методы восстановления леса и выяснить, будут ли ели и пихты, выращенные из семян популяций с более низких высот, лучше приживаться в этих условиях.

Она также объединяет усилия с сотрудниками Лесной службы США (USFS) Нигро и Батталья для запуска нового исследования в 2028 году. Они планируют высадить почти 40 000 саженцев на двух участках в Колорадо, разместив их на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы можно было отслеживать их рост на протяжении десятилетий. Батталья с нетерпением ждёт результатов. «Это мучительно, ведь хочется поскорее получить ответ».

«Управляемая миграция» видов может навсегда изменить леса западных регионов США. Исследователь с нетерпением ждёт получения данных, «чтобы решения основывались не просто на интуиции, а на научных фактах».

 

Ссылка: https://www.science.org/content/article/forests-burn-can-we-replant-trees-ready-warmer-world

 

Минеральная пыль влияет на энергетический баланс Земли, облачность и биохимические процессы, однако динамика глобального цикла пыли в последние десятилетия остаётся недостаточно изученной. В данной работе авторы реконструировали глобальный цикл пыли начала XXI века, объединив в рамках метода обратного моделирования с использованием больших ансамблей данных следующие материалы: набор глобальных оценок оптической толщины пылевого аэрозоля, полученных с помощью спутниковых лидаров, инфракрасных зондов и мультиспектральных сканеров; три продукта реанализа аэрозолей; а также сводные данные станций сети AERONET, где преобладает пылевой аэрозоль. Было показано, что Северная Африка остаётся основным источником пыли в мире, однако в период с 2003 по 2023 гг. показатель оптической толщины пылевого аэрозоля в этом регионе снизился на 10 ± 8%. Сопоставимое сокращение наблюдается и в Азии (−10 ± 12%); в совокупности эти изменения привели к глобальному снижению показателя на 10 ± 8%. Аналогичные тенденции к уменьшению содержания пыли в атмосфере, а также объёмов её выбросов и осаждения свидетельствуют о согласованном ослаблении глобального цикла пыли. Данные различных спутниковых систем демонстрируют схожие общие тренды, что служит наиболее убедительным на сегодняшний день доказательством снижения запылённости атмосферы планеты в начале XXI века. Это уменьшение содержания атмосферной пыли, приведшее к положительному эффективному радиационному воздействию величиной +0,02 ± 0,05 Вт/м² за период 2003–2023 гг., позволяет предположить, что снижение уровня атмосферной пыли могло внести определённый вклад в быстрое потепление, наблюдаемое в последние два десятилетия.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aef5691

 

Опустынивание является одним из основных проявлений деградации экосистем засушливых земель, влияющим на продуктивность угодий и экологическую устойчивость. Для надёжной оценки необходимы показатели, отражающие как состояние растительности, так и дефицит влаги, однако сезонная взаимосвязь между растительным покровом (vegetation cover, VC) и влажностью почвы (soil moisture, SM) изучена недостаточно. В данном исследовании анализировалось взаимодействие VC и SM во Внутренней Монголии (северный Китай) в период с 2001 по 2025 гг. Влажность почвы оценивалась с помощью температурно-растительного индекса засухи (temperature vegetation drought index, TVDI), рассчитанного на основе данных MODIS-NDVI и MODIS-LST. Для характеристики сезонной динамики VC и SM в различных типах земного покрова применялись анализ временных трендов и перекрёстная корреляция с учётом временного лага; также были разработаны четыре индекса опустынивания. Внутригодовые колебания влажности почвы тесно коррелировали с фенологией растительности. Повышение влажности почвы способствовало росту растительности, в то время как развитие растительности усиливало потребление воды и замедляло накопление влаги в почве. Разность между максимальным показателем VC и минимальным показателем SM в течение вегетационного периода демонстрировала сильную корреляцию с пиковым значением VC (r = 0,97, p < 0,01), что указывает на способность этого параметра отражать продуктивность почвы и степень взаимосвязи между растительностью и влагой. Характер взаимосвязи VC и SM различался в зависимости от типа земного покрова: в лесах и на сельскохозяйственных землях наблюдались более выраженные реакции с более длительной задержкой по времени по сравнению с пастбищами и неиспользуемыми землями. Из четырёх разработанных индексов нормализованный разностный индекс опустынивания на основе влажности и растительности (Moisture Vegetation Normalized Difference Desertification Index, MV-NDDI) продемонстрировал относительно стабильные результаты при выявлении взаимосвязи VC–SM и различении пустынных и непустынных территорий, хотя выявленные корреляции были умеренными по величине. Полученные результаты свидетельствуют о том, что MV-NDDI может служить полезным индикатором для мониторинга опустынивания в экосистемах засушливых земель с дефицитом водных ресурсов.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-026-71674-0

 

Ледниковые щиты Гренландии и Антарктиды вносят основной вклад в повышение среднего глобального уровня моря, и, согласно прогнозам, эта тенденция сохранится в будущем. Однако именно они являются главным источником неопределённости в прогнозах повышения уровня моря, в связи с чем получение достоверных оценок наблюдаемых изменений массы этих щитов имеет критическое значение. В данной работе авторы сопоставили и объединили 42 независимые оценки баланса массы ледниковых щитов, полученные на основе спутниковых данных об изменениях скорости движения льда, его объёма и гравитационного воздействия, чтобы определить баланс массы щитов за период с 1972 года (для Гренландии) и 1979 года (для Антарктиды) по 2023 год. Затем они использовали региональные климатические модели для разделения общего баланса массы на составляющие, обусловленные балансом массы на поверхности и динамической разбалансировкой ледников. В период с 1979 по 2023 гг. ледниковые щиты потеряли 11 309 ± 565 миллиардов тонн льда; при этом 84% потерь было вызвано динамической разбалансировкой ледников, а остальная часть — изменениями баланса массы на поверхности. Полученный массив данных может быть использован для отслеживания вклада ледниковых щитов в повышение уровня моря и уточнения прогнозов этого процесса в будущем.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-026-08088-0

 

Межгодовая изменчивость баланса массы на поверхности Гренландского ледникового щита возрастает; этот факт рассматривается как признак раннего предупреждения о дестабилизации щита в текущих климатических условиях. Дестабилизированный ледниковый щит продолжал бы терять массу и способствовать глобальному повышению уровня моря, даже если бы в будущем изменения климата прекратились. В данной работе авторы исследуют механизмы, обусловливающие нестационарность изменчивости баланса массы на поверхности, используя высокоточную реконструкцию этого показателя и откалиброванную упрощённую модель. Было показано, что рост изменчивости баланса массы на поверхности — ожидаемое следствие потепления атмосферы в тех частях ледникового щита, где наблюдается низкий уровень накопления снега, и это явление не обязательно указывает на близость дестабилизации. Автокорреляция баланса массы на поверхности демонстрирует ложные многодесятилетние тренды в широком диапазоне климатических условий из-за инерционности реакции ледниковых щитов на климатические колебания, что делает этот показатель ненадёжным индикатором дестабилизации. Хотя полученные результаты не исключают возможности дестабилизации в условиях нынешнего или будущего климата, они создают концептуальную основу для понимания причин изменчивости поверхностного таяния.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2623190123

 

Вследствие многомерного характера засухи и ограниченности одновариантных индексов в плане учёта совокупного метеорологического, гидрологического и социально-экономического воздействия, прогнозирование гибридных засух предоставляет ценную информацию для управления водными ресурсами. В данном исследовании предлагается система моделирования гибридной засухи на основе объединения индексов для бассейна реки Марун (Иран), охватывающая исторический (2002–2021 гг.) и будущий (2022–2040 гг.) периоды в рамках сценариев изменения климата SSP3.70 и SSP5.85. Ряд стандартных индексов засухи, основанных на данных об осадках, притоке воды, запасах в водохранилищах и расходе воды, был объединен с использованием энтропии Шеннона (SE), функций копулы* (C) и метода главных компонент (PCA) соответственно. В результате были разработаны три гибридных индекса засухи: SEHDI (на основе энтропии Шеннона), CHDI (на основе копулы) и PCAHDI (на основе метода главных компонент). После оценки оптимальных временных масштабов для отдельных индексов был выбран индекс CHDI, поскольку он обеспечивает комплексное и сглаженное представление динамики засухи, а также лучше отражает её продолжительность и интенсивность. Затем для прогнозирования гибридных индексов засухи (HDI) были применены три модели искусственного интеллекта: многослойный перцептрон (MLP), регрессия на основе метода опорных векторов (SVR) и случайный лес (RF). Кроме того, модели MLP и RF использовались для объединения результатов моделирования искусственным интеллектом с целью повышения точности прогноза. Результаты показали, что модель на основе объединения методов с использованием MLP демонстрирует высокую эффективность для индекса CHDI при сценарии SSP3.70, а модель на основе объединения методов с использованием RF — при сценарии SSP5.85. При использовании моделей, основанных на объединении методов, точность оценки индекса HDI существенно возросла (показатель ошибки улучшился на 2,4% для сценария SSP3.70). Полученные данные указывают на повышенный риск засухи при сценарии SSP5.85 (с высоким уровнем выбросов) и на снижение риска при более умеренном сценарии SSP3.70, что подтверждает практическую ценность предложенной системы для мониторинга засух и планирования управления водными ресурсами.

* Копула (от лат. copula — «связка», «соединение») — математическая функция, связывающая многомерное распределение с его одномерными (маргинальными) распределениями, описывая структуру зависимости между случайными величинами.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-026-71545-8

 

В данном исследовании оцениваются вызванные изменением климата угрозы водной обеспеченности озимой пшеницы для степной и лесостепной зон России — регионов, где земледелие сопряжено с рисками из-за ограниченных водных ресурсов. Методология, основанная на принципах неравновесной термодинамики, связывает водную обеспеченность с транспирацией растений. К числу количественных показателей относятся обеспеченность растений влагой, риск дефицита влаги, риск недобора урожая и эффективность использования воды. Для моделирования многолетних рядов компонентов водного баланса использовалась модель земной поверхности SWAP; расчёты выполнялись на основе метеорологических данных четырёх глобальных климатических моделей для исторического периода (1977–2014 гг.) и трёх сценариев изменения климата (SSP1-2.6, SSP3-7.0, SSP5-8.5) на период 2015–2100 гг. Анализ проводился для посевов озимой пшеницы в районах расположения девяти агрометеорологических станций на юге европейской части России, а также в Западной и Восточной Сибири. Моделирование для исторического периода выявило субоптимальную обеспеченность растений влагой, значительные риски дефицита влаги и недобора урожая вследствие водного стресса, а также низкую эффективность использования воды (почти половина суммарного испарения приходится на непроизводительные потери влаги). Прогнозы указывают на рост температуры воздуха и разнонаправленные изменения осадков в зависимости от региона: их снижение на европейской территории и рост (преимущественно переходящий в сток) в Сибири. Прогнозируется снижение фактической транспирации (до 5–15% по сценарию SSP5-8.5 к 2071–2100 гг.), что ведёт к ухудшению водной обеспеченности и увеличению абсолютных потерь урожая; при этом средние показатели недобора урожая выше на станциях европейской части, чем в Сибири (17 ц/га против 11 ц/га соответственно по сценарию SSP5-8.5 в период 2071–2100 гг.). Полученные результаты свидетельствуют о росте рисков в сельском хозяйстве и необходимости разработки стратегий адаптации — в частности, мер по снижению непроизводительного испарения (например, путём мульчирования) для повышения водной обеспеченности без применения орошения.

 

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-026-04310-5

 

Сокращение выбросов метана открывает значительные возможности для смягчения последствий антропогенного изменения климата в ближайшей перспективе, если эффективно бороться с основными источниками. Природный газ является крупным и управляемым источником метана. Несмотря на масштабную модернизацию трубопроводов в городах, сокращение выбросов метана остаётся значительно меньше, чем ожидалось, что указывает на наличие упущенных путей распространения выбросов. Используя долгосрочные наблюдения с вышек в одном из мегаполисов США, авторы обнаружили сильный сезонный цикл выбросов метана, достигающий пика в зимний отопительный и летний охлаждающий сезоны. Выбросы метана из природного газа доминировали в оба сезона и были сильно коррелированы с потреблением, что дало коэффициент потерь 1,7±0,6 %, что эквивалентно примерно 300×10⁶ долларов США в год неиспользованного природного газа. Неполное сгорание было основным наблюдаемым сигналом, связанным с природным газом, это указывает на необходимость приоритетного внимания при планировании мер по смягчению последствий антропогенного изменения климата в будущем в отношении неэффективного потребления природного газа.

 

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/26/12911/2026/

 

Лесные пожары выбрасывают в атмосферу значительные объёмы малых газовых примесей и аэрозолей, играя тем самым важную роль в формировании состава тропосферы. Понимание и количественная оценка взаимодействий между пожарами, химией атмосферы и климатом приобретают всё большее значение в связи с ростом активности лесных пожаров во многих регионах за последние десятилетия. В данной работе авторы использовали модель E3SM (версия 3) с интегрированным модулем химии (в стандартной конфигурации) и данными о выбросах от пожаров GFED5 для оценки влияния современных лесных пожаров на состав атмосферы и радиационный баланс. Установлено, что в период 1997–2022 гг. лесные пожары приводили к увеличению среднеглобальных годовых значений общего содержания CO и O₃ в столбе атмосферы на 16 ± 2 % и 6 ± 1 % (здесь и далее приводятся значения «среднее ± стандартное отклонение») соответственно; наиболее значительный рост наблюдался в пожароопасных районах южной части Амазонии, Центральной Африки и тропической Азии. Также выявлено, что пожары вносят существенный вклад в межгодовую изменчивость концентраций CO и O₃ в тропических широтах, обеспечивая тем самым лучшее соответствие данным прямых (in situ) наблюдений. Выбросы от пожаров увеличивают глобальную аэрозольную оптическую толщину на 7 ± 2 %, что приводит к снижению суммарного радиационного потока у поверхности примерно на 1,1 Вт/м²; это обусловлено главным образом прямым ослаблением падающего солнечного излучения и косвенным влиянием аэрозолей на облачность. Эффекты охлаждения лишь частично компенсируются незначительным радиационным потеплением у поверхности (+0,07 Вт/м²), вызванным изменением концентрации озона под влиянием пожаров. Проведённый анализ позволяет лучше понять пространственно-временные аспекты влияния лесных пожаров на глобальное содержание малых газовых примесей и аэрозолей в тропосфере, а также предлагает ряд новых диагностических показателей для оценки качества моделей, описывающих взаимосвязь климата и лесных пожаров.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2026/egusphere-2026-4288/

 

Сеточные кадастры выбросов CO₂ с высоким пространственным разрешением служат основой для исследований углеродного цикла и позволяют увязать глобальные и национальные цели по снижению выбросов с региональными оценками и конкретными мерами по сокращению выбросов на местах. Основные наборы данных — ODIAC, EDGAR, MEIC-global и MEIC-China — используют различные пространственные прокси-показатели и методики учёта, что приводит к заметным расхождениям. В данном исследовании сравниваются исторические и новейшие версии этих кадастров на глобальном уровне, на уровне пяти стран с наибольшим объёмом выбросов и на уровне отдельных ячеек сетки; при этом анализируются различия между версиями и самими кадастрами, а также влияние пространственного разрешения. Результаты показывают, что расхождения в общих глобальных объёмах выбросов составляют лишь 7,97% и 2,03%, однако наблюдается выраженная региональная неоднородность. Максимальные расхождения достигают 17,58% для России и 44,68% для Японии; доля ячеек сетки с расхождениями более 50% превышает 35%. В версиях ODIAC (после v2022) и EDGAR (после v8.0) неопределённость, связанная с обновлением версий, снизилась, тогда как в MEIC-China сохраняются значительные различия между версиями (14,52% и 17,88%), обусловленные длительными циклами обновления данных. Пространственное разрешение оказывает нелинейное влияние на величину расхождений, причём наиболее заметные изменения наблюдаются в районе 2°: при разрешении меньше 2° расхождения, как правило, возрастают, тогда как при разрешении грубее 2° они постепенно уменьшаются и, по-видимому, стабилизируются. Данная работа позволяет уточнить ключевые характеристики кадастров, что важно для выбора и объединения данных, а также для реализации методов точного управления углеродным балансом.

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/18/18/3144